《TCP IP詳解 卷1》 筆記 鏈路層

2021-08-10 18:30:02 字數 1965 閱讀 7840

引言

在tcp/ip協議族中,鏈路層主要有三個目的:(1)為ip模組傳送和接收ip資料報;(2)為arp模組傳送arp請求和接收arp應答;(3)為rarp傳送rarp請求和接收rarp應答。tcp/ip支援多種不同的鏈路層協議,這取決於網路所使用的硬體,常見的鏈路層協議有如下幾種:

1. 乙太網(ethernet)。

2. 點對點協議(point-to-point protocol,ppp)。

3. 高階資料鏈路協議(high-level data link protocol,hdlc)。

4. 幀中繼(frame relay)。

5. 非同步傳輸模式(asynchronous transfer mode,atm)。

我們只關注乙太網,它是最常用的區域網技術。

乙太網和

ieee 802

封裝乙太網這個術語一般是指數字裝置公司(digital equipment corp.)、英特爾公司(intel corp.)和施樂(xerox)公司在2023年聯合公布的乙個標準。它是當今tcp/ip採用的主要的區域網技術。它使用csma/cd(載波監聽多路訪問及衝突檢測)技術,並以10mbit/s的速率執行在多種型別的電纜上。

幾年後,ieee(電子電氣工程師協會)802委員會公布了乙個稍有不同的標準集,其中802.3標準針對整個csma/cd網路,802.2標準定義了802網路共有的邏輯鏈路控制(llc)。不幸的是,802.2和802.3定義了乙個與乙太網不同的幀格式。

現在,乙太網包括標準的乙太網(10mbit/s)、快速乙太網(100mbit/s)、千兆乙太網(1000mbit/s)和萬兆(10gbit/s)乙太網。它們都符合802.3標準。

在tcp/ip世界中,乙太網ip資料報的封裝是在rfc894中定義的,ieee802網路的ip資料報封裝是在rfc1042中定義的。

最常使用的封裝格式是rfc894定義的格式。兩種幀格式都採用48位(6位元組)的目的位址和源位址。這就是我們在本書中所稱的硬體位址或乙太網位址(我們口語通常說的mac位址

)。在乙太網幀格式中,型別字段之後就是資料;而在802幀格式中,跟隨在後面的是3位元組的802.2llc和5位元組的802.2snap。crc欄位用於幀內後續位元組差錯的迴圈冗餘碼檢驗(檢驗和)(它也被稱為fcs或幀檢驗序列)。

802.3標準定義的幀和乙太網的幀都有最小長度要求。802.3規定資料部分必須至少為38位元組,而對於乙太網,則要求最少要有46位元組。為了保證這一點,必須在不滿足最小長度要求的資料後面插入填充(pad)位元組。

環迴介面

大多數計算機都支援環迴介面(loopback inte***ce),以允許執行在同一臺主機上的客戶程式和伺服器程式通過tcp/ip進行通訊。a類網路號127就是為環迴介面預留的。根據慣例,大多數系統把ip位址127.0.0.1分配給這個介面,並命名為lo。乙個傳給環迴介面的ip資料報不能在任何網路上出現。下圖是環迴介面處理ip資料報的簡單過程:

最大傳輸單元mtu

乙太網和802.3對資料幀的長度都有乙個限制,其最大值分別是1500和1492位元組。鏈路層的這個特性稱作mtu,最大傳輸單元。

如果ip層有乙個資料報要傳,而且資料的長度比鏈路層的mtu還大,那麼ip層就需要進行分片(fragmentation),把資料報分成若干片,這樣每一片都小於mtu。

路徑mtu

當在同乙個網路上的兩台主機互相進行通訊時,該網路的mtu是非常重要的。但是如果兩台主機之間的通訊要通過多個網路,那麼每個網路的鏈路層就可能有不同的mtu。重要的不是兩台主機所在網路的mtu的值,重要的是兩台通訊主機路徑中的最小mtu。它被稱作路徑mtu。

《TCP IP協議詳解 卷1》 鏈路層

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